集團(tuán)總工程師
正高級(jí)工程師
項(xiàng)目名稱:主、付斜井采煤操作法_
申報(bào)單位:高平市南陽(yáng)煤礦
主要完成人：明科棟
主要完成單位：高平市南陽(yáng)煤礦
項(xiàng)目起止時(shí)間：2000.11-2002.12
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：一、礦井開(kāi)拓優(yōu)化建設(shè)理論，主要是優(yōu)設(shè)礦井開(kāi)拓和簡(jiǎn)化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設(shè)計(jì)+790m水平石門2020m，做到了工期短，投入少，產(chǎn)出多。具體是：主、付井開(kāi)拓方式：采用斜井開(kāi)拓方式。通風(fēng)方式：初期利用在工業(yè)廣場(chǎng)原有的回風(fēng)立井實(shí)現(xiàn)中央并列式通風(fēng)，中后期在井田西翼尹家溝村附近打一回風(fēng)立井，實(shí)現(xiàn)礦井對(duì)角式通風(fēng)，滿足各采區(qū)通風(fēng)需求。運(yùn)輸、軌道大巷布置：取消了原設(shè)計(jì)+790m水平石門2020m，運(yùn)輸大巷沿3號(hào)煤層底板布置，軌道大巷沿煤層頂板布置，運(yùn)輸大巷和軌道大巷間距40m，運(yùn)輸大巷通過(guò)井底煤倉(cāng)與主斜井相連，形成礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)，軌道大巷通過(guò)井底車場(chǎng)與副斜井相連，滿足礦井輔助運(yùn)輸，軌道大巷回風(fēng)直接與回風(fēng)立井相連，形成礦井回風(fēng)系統(tǒng)。
二、革新高檔炮采上分層工藝，① 工作面采用DZ—25單體柱配合TB1000金屬鉸接頂梁和2.2m長(zhǎng)π梁支護(hù)。每隔三架鉸接頂梁支一架π型鋼梁，π梁下支設(shè)貼幫柱，柱距0.55m，排距1m，切頂線采用單體柱配合木梁一梁兩柱密集戧棚支護(hù)，工作面采用 三、四排管理頂板。② 兩端頭支護(hù)改革：兩端頭采用4對(duì)8根支護(hù)，機(jī)頭每對(duì)由一根3m長(zhǎng)π梁和一架金屬鉸梁組成，共組4對(duì)，機(jī)尾每對(duì)由一根2.2m長(zhǎng)π梁和一架鉸梁組成，共組4對(duì)，每對(duì)間距0.55m，對(duì)內(nèi)π梁和鉸梁間距0.2m，π梁作超前支護(hù)梁，π梁下支設(shè)貼幫柱，鉸梁作回柱放頂梁。③ 兩順槽20m超前支護(hù)改革：支設(shè)在順槽巷道中間的超前支護(hù)采用單體配合1m鉸接頂梁支護(hù)，鉸梁要絞接，每根梁下支一根柱。正付順槽靠工作面距煤壁10m范圍內(nèi)要支設(shè)六架抬棚，采用2.2m單體柱配合單體柱一梁三柱支護(hù)。④ 勞動(dòng)組織采取各工序銜接緊湊，大部分工序?qū)嵭衅叫凶鳂I(yè)，主要情況為：a 鉆眼工：提前2小時(shí)上班，采用兩臺(tái)煤電鉆鉆眼，節(jié)約了鉆眼時(shí)間。b 放炮工：只準(zhǔn)使用一個(gè)發(fā)爆器爆破。c 裝煤工：采用簸箕裝煤，可同時(shí)使用兩個(gè)簸箕裝煤，節(jié)約了裝煤時(shí)間。d 支柱、回柱工序可實(shí)現(xiàn)分組分段平行作業(yè)，作業(yè)間距15—20m。e 工作面實(shí)行“三八”作業(yè)制，兩班生產(chǎn)，一班檢修。⑤ 運(yùn)輸方式是：運(yùn)輸順槽由原來(lái)的40T煤溜運(yùn)輸改為SJ—80膠帶輸送機(jī)和40T刮板輸送機(jī)運(yùn)輸。
立項(xiàng)背景、科技內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用推廣情況：高平市南陽(yáng)煤礦根據(jù)礦井規(guī)劃，確立了“先井下、后井上、以礦養(yǎng)礦、滾動(dòng)發(fā)展”的工作思路，礦井先完成30-60萬(wàn)噸/年一期工程建設(shè)，然后進(jìn)行60-120萬(wàn)噸/年二期工程建設(shè)，為盡快使60萬(wàn)噸/年礦井達(dá)產(chǎn)達(dá)效，研究制訂出了以下主付斜井采煤操作法。具體是：
一、礦井開(kāi)拓優(yōu)化建設(shè)理論。1、主要是優(yōu)設(shè)礦井開(kāi)拓系統(tǒng)和簡(jiǎn)化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設(shè)計(jì)+790m水平石門2020m。具體是：
① 原初步設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方案為：
主、付斜井開(kāi)拓方式：采用斜井開(kāi)拓方式。主斜井斜長(zhǎng)500m，井底裝載點(diǎn)標(biāo)高+760m，800mm膠帶輸送機(jī)提煤，副斜井斜長(zhǎng)316m，內(nèi)部布置600mm，軌距24Kg/m雙軌，地面安裝一臺(tái)直徑1.6ｍ的雙滾筒絞車承擔(dān)輔助提升。
通風(fēng)方式：初期風(fēng)井建在杜寨和南楊村之間，杜寨村南側(cè)的山溝里，后期在寨溝附近打一回風(fēng)立井，形成礦井的對(duì)角式通風(fēng)。
石門、運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷布置：井下設(shè)計(jì)＋790m水平石門及運(yùn)輸大巷，石門長(zhǎng)2020m，總回風(fēng)巷沿煤層頂板平行石門及皮帶大巷布置。
原設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案的缺點(diǎn)是：巖巷工程量大，投入多，建井期長(zhǎng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案后，做到了工期短，投入少，產(chǎn)出多。
②優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方案為：
主、付斜井開(kāi)拓方式：仍采用斜井開(kāi)拓方式。主斜井裝載點(diǎn)標(biāo)高+802m、斜長(zhǎng)367m，井筒裝備DTL100/40/200s型膠帶輸送機(jī)，副斜井斜長(zhǎng)171m，井底標(biāo)高835m。
通風(fēng)方式：初期利用在工業(yè)廣場(chǎng)已建成的距副斜井180m處的回風(fēng)立井實(shí)現(xiàn)中央并列式通風(fēng)，中后期在井田西翼尹家溝村附近打一回風(fēng)立井，實(shí)現(xiàn)礦井對(duì)角式通風(fēng)，滿足各采區(qū)通風(fēng)需求。
運(yùn)輸、軌道大巷布置：取消了原設(shè)計(jì)+790m水平石門2020m，運(yùn)輸大巷沿3號(hào)煤層底板布置，軌道大巷沿煤層頂板布置，運(yùn)輸大巷和軌道大巷間距40m，運(yùn)輸大巷通過(guò)井底煤倉(cāng)與主斜井相連，形成礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)，軌道大巷通過(guò)井底車場(chǎng)與副斜井相連，滿足礦井輔助運(yùn)輸，軌道大巷回風(fēng)直接與回風(fēng)立井相連，形成礦井回風(fēng)系統(tǒng)。
采區(qū)劃分及開(kāi)采順序：原初步設(shè)計(jì)3號(hào)煤層共劃分7個(gè)采區(qū)，現(xiàn)分為4個(gè)采區(qū)，即靠近井底車場(chǎng)的一采區(qū)和二采區(qū)、井田南部的三采區(qū)，井田西放面北部四采區(qū)、一、二采區(qū)布置分層高檔炮采面，三、四采區(qū)布置綜掘綜。采區(qū)的開(kāi)采順序?yàn)橐?、二、三、四采區(qū)依次開(kāi)采。
優(yōu)設(shè)方案后，實(shí)現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出的原則，井巷工程量大大減少，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，開(kāi)拓速度快，投資小，建井期短。
2、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益:30—60萬(wàn)噸/年改擴(kuò)建建設(shè)周期短，由五年降為二年，縮短工期三年；投資少，由6500萬(wàn)元降為3800萬(wàn)元，節(jié)省投資2700萬(wàn)元；前景好，不僅符合邊生產(chǎn)邊建設(shè)的發(fā)展思路，而且為年產(chǎn)120萬(wàn)T改擴(kuò)建預(yù)留了發(fā)展空間；經(jīng)濟(jì)效益好，提前三年達(dá)效，每年按實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)2000萬(wàn)元計(jì)算，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益在6000萬(wàn)元以上；社會(huì)效益好，解決了新莊煤礦職工分流難的難題。
二、革新高檔炮采上分層工藝。
1、原來(lái)的采煤工藝是：上分層工作面采用摩擦柱配合1.2m金屬鉸梁支護(hù)，工作面兩端頭采用摩擦柱和鉸梁支護(hù)，兩順槽超前支護(hù)采用單體柱在原巷道木棚中間打一排點(diǎn)柱支護(hù)。其缺點(diǎn)是：交叉先后作業(yè)誤工誤時(shí)，日產(chǎn)水平低，日產(chǎn)只有300T左右，成本高，工效低。
2、革新后的采煤工藝、勞動(dòng)組織和運(yùn)輸條件是：① 工作面采用DZ—25單體柱配合TB1000金屬鉸接頂梁和2.2m長(zhǎng)π梁支護(hù)。每隔三架鉸接頂梁支一架π型鋼梁，π梁下支設(shè)貼幫柱，柱距0.55m，排距1m，切頂線采用單體柱配合木梁一梁兩柱密集戧棚支護(hù)，工作面采用三、四排管理頂板。② 兩端頭支護(hù)改革：兩端頭采用4對(duì)8根支護(hù)，機(jī)頭每對(duì)由一根3m長(zhǎng)π梁和一架金屬鉸梁組成，共組4對(duì)，機(jī)尾每對(duì)由一根2.2m長(zhǎng)π梁和一架鉸梁組成，共組4對(duì)，每對(duì)間距0.55m，對(duì)內(nèi)π梁和鉸梁間距0.2m，π梁作超前支護(hù)梁，π梁下支設(shè)貼幫柱，鉸梁作回柱放頂梁。③ 兩順槽20m超前支護(hù)改革：支設(shè)在順槽巷道中間的超前支護(hù)采用單體配合1m鉸接頂梁支護(hù)，鉸梁要絞接，每根梁下支一根柱。正付順槽靠工作面距煤壁10m范圍內(nèi)要支設(shè)六架抬棚，采用2.2m單體柱配合單體柱一梁三柱支護(hù)。④ 勞動(dòng)組織采取各工序銜接緊湊，大部分工序?qū)嵭衅叫凶鳂I(yè)，主要情況為：a 鉆眼工：提前2小時(shí)上班，采用兩臺(tái)煤電鉆鉆眼，節(jié)約了鉆眼時(shí)間。b 放炮工：只準(zhǔn)使用一個(gè)發(fā)爆器爆破。c 裝煤工：采用簸箕裝煤，可同時(shí)使用兩個(gè)簸箕裝煤，節(jié)約了裝煤時(shí)間。d 支柱、回柱工序可實(shí)現(xiàn)分組分段平行作業(yè)，作業(yè)間距15—20m。e 工作面實(shí)行“三八”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，跟班檢修。⑤ 運(yùn)輸方式是：運(yùn)輸順槽由原來(lái)的40T煤溜運(yùn)輸改為SJ—80膠帶輸送機(jī)和40T刮板輸送機(jī)運(yùn)輸
革新高檔炮采上分層工藝后，既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來(lái)的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)： 一、礦井開(kāi)拓優(yōu)化建設(shè)理論。原設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案的缺點(diǎn)是：巖巷工程量大，投入多，建井期長(zhǎng)。優(yōu)設(shè)方案主要是優(yōu)設(shè)礦井開(kāi)拓系統(tǒng)和簡(jiǎn)化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設(shè)計(jì)+790m水平石門2020m。實(shí)現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出，井巷工程量大大減少，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，達(dá)到了開(kāi)拓速度快，投資小，建井期短，投入少，產(chǎn)出多的目的。
二、革新高檔炮采上分層工藝。原來(lái)的采煤工藝缺點(diǎn)是：交叉先后作業(yè)誤工誤時(shí)，日產(chǎn)水平低，日產(chǎn)只有300T左右，成本高，工效低。改革工藝后，既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來(lái)的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
應(yīng)用情況：按照礦井開(kāi)拓優(yōu)化建設(shè)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)施工后, 實(shí)現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出，井巷工程量大大減少，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，達(dá)到了開(kāi)拓速度快，投資小，建井期短，投入少，產(chǎn)出多的目的,并且為120萬(wàn)噸/年改擴(kuò)建二期建設(shè)預(yù)留了空間。革新高檔炮采上分層工藝后，生產(chǎn)工效由原來(lái)的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上，并且安全系數(shù)極大提高，資源回采率提高到75%以上。
經(jīng)濟(jì)效益：1、礦井開(kāi)拓優(yōu)化建設(shè)理論主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益：30—60萬(wàn)噸/年改擴(kuò)建原設(shè)計(jì)工期5年,實(shí)際建設(shè)工期2年,工期縮短3年；原投資概算6500萬(wàn)元，實(shí)際投資3800萬(wàn)元,節(jié)省投資2700萬(wàn)元；工期縮短3年,每年按實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)2000萬(wàn)元計(jì)算,創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益在6000萬(wàn)元以上。
2、革新高檔炮采上分層工藝。 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益：既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來(lái)的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
社會(huì)效益：每年按實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)2000萬(wàn)元計(jì)算，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益在6000萬(wàn)元以上，為國(guó)家創(chuàng)造了稅收；建設(shè)工期由5年縮短為2年,解決了部分當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力就業(yè)難的問(wèn)題;安全系數(shù)極大提高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,職工健康平安隊(duì)伍穩(wěn)定，確保了家庭和諧、社會(huì)穩(wěn)定; 提高了資源回采率,延長(zhǎng)了礦井服務(wù)年限。
曾獲科技獎(jiǎng)勵(lì)情況：2005年11月榮獲山西省勞動(dòng)競(jìng)賽委員會(huì)、山西省總工會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)部三等獎(jiǎng)
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